發(fā)布時(shí)間:2022-10-28 22:26:53
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的測(cè)量論文樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
推動(dòng)著各公司和機(jī)構(gòu)提高了對(duì)影像測(cè)量技術(shù)的重視,影像測(cè)量?jī)x的品種和規(guī)模也不斷擴(kuò)大[2-4]。國(guó)外影像測(cè)量?jī)x技術(shù)的由于起步早,技術(shù)發(fā)展比較成熟,因此市場(chǎng)占有比例高,產(chǎn)品知名度和普及度也較高。美國(guó)OGP公司設(shè)計(jì)的VidicomQualifier863,是首個(gè)使用固態(tài)CID相機(jī)和灰度圖像處理技術(shù)的現(xiàn)代影像檢測(cè)系統(tǒng)。該公司在影像測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域擁有著多項(xiàng)核心技術(shù)和專利。德國(guó)蔡司(ZEISS)公司旗下的高端三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)處于行業(yè)先進(jìn)水平,代表性產(chǎn)品為光學(xué)三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)O-INSPECT系列。其他生產(chǎn)影像測(cè)量?jī)x公司如日本MITUTOYO、NIKON,瑞典HEXAGON等也有著雄厚的技術(shù)力量。國(guó)內(nèi)的影像測(cè)量技術(shù)由于起步晚,技術(shù)力量薄弱,但隨著國(guó)家的重視和科研經(jīng)費(fèi)投入的加大,相關(guān)技術(shù)水平持續(xù)提高,研究成果也不斷涌現(xiàn)。智泰集團(tuán)(3DFAMILY)代表性的VMC250S型影像儀使用XYZ全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng);采用了自主研發(fā)的OVMPro全自動(dòng)光學(xué)測(cè)量系統(tǒng),并具有SPC報(bào)表分析功能,提高了批量檢測(cè)的效率,但難以測(cè)量高度尺寸。天準(zhǔn)公司于2007年自主開發(fā)了一款二維自動(dòng)影像測(cè)量?jī)x,打破了國(guó)外廠家的技術(shù)壟斷。其他新興企業(yè)如冶信、新天等生產(chǎn)的影像測(cè)量?jī)x器和設(shè)備也逐漸在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上嶄露頭角,占據(jù)著一席之地。
2影像測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)分類與特點(diǎn)
影像測(cè)量?jī)x主要由機(jī)械主體、標(biāo)尺系統(tǒng)、影像探測(cè)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)以及測(cè)量軟件等組成。影像測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)型式主要有柱式、固定橋式和移動(dòng)橋式。柱式一般用于小量程的機(jī)器,橋式一般用于中大量程的機(jī)器。
2.1柱式影像測(cè)量?jī)x
柱式結(jié)構(gòu)底部為基座,二維工作臺(tái)分別沿X和Y向移動(dòng),影像探測(cè)系統(tǒng)可在固定立柱上沿Z向運(yùn)動(dòng),結(jié)構(gòu)牢固、精度高,不過工件的重量對(duì)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)有影響,不能承載過重工件,適合于中小行程影像測(cè)量?jī)x。
2.2固定橋式影像測(cè)量?jī)x
固定橋式測(cè)量?jī)x的X、Y、Z軸相互正交并沿著各自導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),其中Z軸上安裝有影像探頭并可以相對(duì)Y軸做垂直運(yùn)動(dòng),而Y軸則安裝在基座上。Z軸部分和Y軸部分的總成牢固裝在機(jī)座兩側(cè)的橋架上端。每軸都由電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng),可確保位置精度,但不適合手動(dòng)操作,該結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、整機(jī)剛性好。
2.3移動(dòng)橋式影像測(cè)量?jī)x
移動(dòng)橋式結(jié)構(gòu)是目前大量程影像測(cè)量?jī)x中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。其中,工作臺(tái)固定,其中一個(gè)橋框由導(dǎo)軌帶動(dòng)在工作臺(tái)上沿X軸移動(dòng),同時(shí)由另一個(gè)導(dǎo)軌帶動(dòng)滑板在橋框上沿Y軸移動(dòng),主軸則沿Z軸移動(dòng)。被測(cè)工件安放在工作臺(tái)上,影像探測(cè)部件安裝在主軸上。這種形式的影像測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,剛度好,具有較開闊的空間。
3展望
這里所說(shuō)的傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè),就是通過各種專業(yè)儀器測(cè)量災(zāi)害的產(chǎn)生及發(fā)展過程,記錄數(shù)據(jù)并傳輸?shù)筋A(yù)報(bào)中心,進(jìn)行分析研究后找出災(zāi)害的發(fā)展規(guī)律,并判斷是否需要發(fā)出災(zāi)難預(yù)警。地質(zhì)災(zāi)害的主要監(jiān)測(cè)對(duì)象是地質(zhì)形變,對(duì)形變的監(jiān)測(cè)又可細(xì)分為內(nèi)部形變監(jiān)測(cè)與外部形變監(jiān)測(cè)。其監(jiān)測(cè)對(duì)象是將測(cè)量技術(shù)作為主要監(jiān)測(cè)手段的外部形變。這類監(jiān)測(cè)通常采取的測(cè)量方法是在平面上用經(jīng)緯儀和三角測(cè)量法監(jiān)測(cè),高程測(cè)量采用全站儀測(cè)量或三角高程法和水準(zhǔn)測(cè)量法。然后,建立誤差單位為毫米級(jí)的小型平面控制網(wǎng)及高程控制網(wǎng),以此測(cè)量出監(jiān)測(cè)樣本上各控制點(diǎn)在垂直與水平方向上的微小位移量及其形變形式,從而獲得有用的形變數(shù)據(jù),并最終達(dá)到有效防治地質(zhì)災(zāi)害的作用。傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)缺陷在于,監(jiān)測(cè)時(shí)需要安排人員進(jìn)行實(shí)地觀測(cè),并且要記錄大量的測(cè)量數(shù)據(jù)、進(jìn)行大量的計(jì)算,加上工作周期長(zhǎng)、經(jīng)費(fèi)偏高等各種問題,造成其工作效率不高。此外,在環(huán)境惡劣的荒野、深山、原始森林等地區(qū),實(shí)時(shí)、實(shí)地測(cè)量是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。
2現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用
2.1GPS在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用GPS即全球定位系統(tǒng),通過接收定位衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行測(cè)時(shí)定位、導(dǎo)航,采用靜態(tài)差分定位技術(shù),縮短觀測(cè)時(shí)間,減小誤差提高精確度。利用GPS技術(shù)監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害,監(jiān)測(cè)站之間無(wú)須要求通視,大幅度削減了工作量。并且通過衛(wèi)星通信技術(shù)能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理中心,以此來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的監(jiān)測(cè)工作。目前,GPS技術(shù)已在地震、地表塌陷、滑坡等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)中被廣泛應(yīng)用。其優(yōu)點(diǎn)在于它非常高效,且精準(zhǔn)度已經(jīng)達(dá)到百萬(wàn)分之一甚至可能更高,同時(shí)它還有全天候、自動(dòng)化、多功能而且操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。這些諸多優(yōu)點(diǎn)讓它在工程測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。GPS技術(shù)在地表外部形變監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用有很多,大致的操作過程以巖體的外部形變監(jiān)測(cè)為例,先在距離巖體較遠(yuǎn)的地方選取一個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)放置GPS信號(hào)接收機(jī),然后選取目標(biāo)點(diǎn)并放置接收機(jī),經(jīng)過計(jì)算分析可以得出各目標(biāo)點(diǎn)的位移。利用GPS系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè),就能實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)。GPS技術(shù)取代傳統(tǒng)水準(zhǔn)測(cè)量法,可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度,縮短周期,準(zhǔn)確及時(shí)地捕獲有效信息,在獲得高效率、高精度的數(shù)據(jù)同時(shí),降低監(jiān)測(cè)成本。
2.2GIS在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用GIS技術(shù)全稱地理信息系統(tǒng)技術(shù),它融合了地理學(xué)、地圖學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)繪技術(shù),是一項(xiàng)在計(jì)算機(jī)軟、硬件支持下,采集、記錄并儲(chǔ)存相關(guān)的地理信息實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的系統(tǒng)化,并將地理要素進(jìn)行轉(zhuǎn)化,對(duì)計(jì)算得出的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理的空間信息系統(tǒng)。測(cè)量人員按照測(cè)量需求,可以使用GIS技術(shù)很快的獲取數(shù)據(jù),再將結(jié)果用數(shù)字或圖形的方式顯示出來(lái)。它的主要作用是對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對(duì)決策和預(yù)報(bào)有輔助作用。其地理信息擁有空間性、區(qū)域性、動(dòng)態(tài)性的特征,其地理數(shù)據(jù)是用符號(hào)來(lái)表示地理特征與現(xiàn)象之間的關(guān)系,即用文字、數(shù)字圖像等來(lái)表示地理要素的質(zhì)量、數(shù)量及其分布特征與規(guī)律。時(shí)域特征數(shù)據(jù)、空間位置數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)三部分是地理數(shù)據(jù)的主要組成部分。GIS技術(shù)的應(yīng)用有效地解決了記錄和計(jì)算量過大的問題,通過標(biāo)準(zhǔn)的矢量化掃描、數(shù)字化攝影測(cè)量的方式來(lái)測(cè)量地球表面物體,可以給我們提供及時(shí)且準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)字信息。還可以應(yīng)用系統(tǒng)中的有關(guān)功能做到空間定點(diǎn)分析,按不同比例尺編制專題圖像。
2.3RS在地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用RS技術(shù)全稱遙感系統(tǒng)技術(shù),它可以實(shí)現(xiàn)同步觀測(cè)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息的提供,并具有很高的綜合性,同時(shí)在地形觀測(cè)與資源勘查中RS技術(shù)也是最有力、高效的手段。它可以全天候的獲取信息,且周期短、視域?qū)拸V、信息量豐富,還能夠真實(shí)的展現(xiàn)地表物體的大小、形狀甚至顏色,立體直觀的影像有更好的觀察效果。目前RS技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于地質(zhì)、農(nóng)林業(yè)、氣象、水文、軍事等領(lǐng)域。在地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)中,RS技術(shù)可以對(duì)災(zāi)害做出快速的應(yīng)急反應(yīng),幾小時(shí)內(nèi)系統(tǒng)便能獲取災(zāi)情數(shù)據(jù),并迅速對(duì)災(zāi)情做出評(píng)估,其詳實(shí)評(píng)估不超過一周即可完成。
3結(jié)束語(yǔ)
基于三維數(shù)字化地圖,其數(shù)據(jù)的收集形式有很多種,全站儀只是眾多形式中的一種方式,這種形式比較適合在比例尺較大、準(zhǔn)確度要求較高的三維立體空間的數(shù)據(jù)當(dāng)中,并且其工作主要涉及的是面積較小的工程當(dāng)中。在三維測(cè)量的工作中,在地形數(shù)據(jù)的收集方面包含了兩個(gè)過程:第一就是外業(yè)的收集,主要是運(yùn)用全站儀來(lái)收集地形點(diǎn)實(shí)際的三維空間信息。因?yàn)槭艿酵ㄒ晽l件的影響和工作人員的勞動(dòng)能力的限制,只能對(duì)山體地形特征點(diǎn)的三維空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。因?yàn)檫@部分的特征點(diǎn)在密度的分配方面不平均,這樣就會(huì)導(dǎo)致某些地區(qū)的地勢(shì)高低起伏的狀況很難進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。第二就是內(nèi)業(yè)的加密工作,指的是對(duì)外業(yè)收集而來(lái)的數(shù)據(jù),經(jīng)過內(nèi)插的形式對(duì)相應(yīng)的特征點(diǎn)的分布以及具體的密度實(shí)施有效的分析和處理,最終獲取分布較為均勻、密度適中的地形點(diǎn)和高程,使其能夠更為準(zhǔn)確相信的展現(xiàn)出地勢(shì)的具體走向。
2測(cè)量流程
在所需測(cè)量的物體上選取A、B兩個(gè)點(diǎn)位,并將這兩點(diǎn)在水平面上的內(nèi)投影點(diǎn)的連線作為X軸的方向,測(cè)量?jī)x器的中心點(diǎn)作為坐標(biāo)的原點(diǎn),經(jīng)過原點(diǎn)在水平方向上垂直X軸方向上建立Y軸,以垂直于X和Y所構(gòu)成的平面的方向?yàn)閆軸,建立右手方向直角坐標(biāo)系。測(cè)量原理:基于全站型的電子速測(cè)儀,也可以稱之為全站儀,它是具備測(cè)距功能和測(cè)角功能的高科技儀器,所以說(shuō)依據(jù)極坐標(biāo)的方法對(duì)物點(diǎn)的三維立體坐標(biāo)實(shí)施測(cè)量,為全站儀中的三維測(cè)量系統(tǒng)提供出有效的理論依據(jù)和技術(shù)方面的保障。它是P點(diǎn)在水平盤上的真實(shí)讀數(shù),剩下的符號(hào)和之前相同。在工程實(shí)際的測(cè)量工作當(dāng)中,空間立體坐標(biāo)系在選取方面需要依據(jù)實(shí)際的安裝平面設(shè)計(jì)圖來(lái)具體確立,因?yàn)樵趫?chǎng)區(qū)已有的平面控制網(wǎng)已經(jīng)不能充分的滿足實(shí)際安裝的精度需求,所以說(shuō)就必須要建立起一個(gè)準(zhǔn)確度較高的控制網(wǎng)來(lái)實(shí)施科學(xué)有效的控制。
3測(cè)量的精度控制與分析
對(duì)全站儀系統(tǒng)中的三維點(diǎn)位的精度測(cè)量,大致分為以下三個(gè)方面:第一,全站儀中系統(tǒng)自身產(chǎn)生誤差,全站儀的突發(fā)誤差,系統(tǒng)中反射設(shè)施或者目標(biāo)設(shè)施的誤差這三個(gè)方面。其中前面兩種是對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生誤差的主要因素。
4測(cè)量數(shù)據(jù)的矯正
在實(shí)際的安裝和測(cè)量的前期,在具體目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)位置上,運(yùn)用LeicaTCA2003專用測(cè)量?jī)x器的反射標(biāo)志,而且要依據(jù)實(shí)際的測(cè)量形狀以及方式計(jì)算中的三維坐標(biāo),在依據(jù)全站儀三位測(cè)量系統(tǒng)中的原理,利用LeicaTCA2003專業(yè)測(cè)量程序,對(duì)實(shí)際測(cè)量標(biāo)記中的三維坐標(biāo)(X/Y/Z)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量,運(yùn)用實(shí)時(shí)軟件對(duì)實(shí)測(cè)值和預(yù)期所設(shè)置值的差值進(jìn)行處理,并且及時(shí)對(duì)所指揮的目標(biāo)進(jìn)行安裝和測(cè)量。在其內(nèi)部運(yùn)用外業(yè)工作所收集到的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行整體,并且在其所編輯完成的程序下實(shí)施數(shù)據(jù)的處理和分析,最后制成相應(yīng)的圖紙。
5平差計(jì)算
信息時(shí)代信息爆炸導(dǎo)致通信帶寬需求或通信網(wǎng)絡(luò)容量爆增。如近期北美骨干網(wǎng)的業(yè)務(wù)量約6-9個(gè)月翻一番,達(dá)到了所謂的“光速經(jīng)濟(jì)”的時(shí)期,它比微電子芯片性能發(fā)展的摩爾法則(約18個(gè)月翻一番)快2-3倍,而且迄今這種發(fā)展勢(shì)頭不減。面對(duì)這種發(fā)展趨勢(shì),各個(gè)通信發(fā)達(dá)國(guó)家都在積極研究設(shè)計(jì)新的寬帶網(wǎng)絡(luò),如可持續(xù)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)CUN、下一代網(wǎng)絡(luò)NGN、新公眾網(wǎng)NPN、一體化網(wǎng)UN等,但其基礎(chǔ)傳輸媒質(zhì)的物理層都是密集光波分復(fù)用(DWDM)的光傳送網(wǎng)OTN。不如此就不可能提供巨大的通信帶寬,高度可靠的傳輸性能,足夠的業(yè)務(wù)承載容量以及低廉的使用費(fèi)用,確保網(wǎng)絡(luò)的可持續(xù)發(fā)展,支持當(dāng)前和未來(lái)的任何業(yè)務(wù)信號(hào)的傳送要求。
1密集光波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)
DWDM系統(tǒng)主要由光合波器、光分波器和摻鉺光纖放大器(EDFA)組成。其中EDFA的作用是由比信號(hào)波長(zhǎng)低的高能量光泵源將能量輻射進(jìn)一段摻鉺光纖中,當(dāng)載有凈負(fù)荷的光波通過此段光纖一起傳播時(shí),完成光能量的轉(zhuǎn)移,使在1530-1565m波長(zhǎng)范圍內(nèi)各個(gè)光波承載的凈負(fù)荷信號(hào)全都得到放大,彌補(bǔ)了光纖線路的能量損失。這樣,當(dāng)用EDFA代替?zhèn)鹘y(tǒng)的光通信鏈路中的中繼段設(shè)備時(shí),就能以最少的費(fèi)用直接通過增加波長(zhǎng)數(shù)增大傳輸容量,使整個(gè)光通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)都大大簡(jiǎn)化,并便于施工維護(hù)。
EDFA在DWDM系統(tǒng)中實(shí)際應(yīng)用時(shí)又分為功放或后置放大器(BA),預(yù)放或前置放大器(PA)和線路放大器(LA)3種,但有的公司為了簡(jiǎn)化,盡量減少設(shè)備品種,統(tǒng)一為OA,以便于維護(hù)。
目前商用的DWDM系統(tǒng)的每個(gè)波長(zhǎng)的數(shù)據(jù)速率是2.5Gbps,或10Gbps,波長(zhǎng)數(shù)為4、8、16、32等;40、80甚至132個(gè)波長(zhǎng)的DWDM系統(tǒng)也已有產(chǎn)品。常用的有兩類配置。一類是在光合波器前與在光分波器后設(shè)置波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器(WavelengthTransponder)OTU。這一類配置是開放式的,采用這種可以使用現(xiàn)有的1310nm和1550nm波長(zhǎng)區(qū)的任一廠家的光發(fā)送與光接收機(jī)模塊;波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器將這些非標(biāo)準(zhǔn)的光波長(zhǎng)信號(hào)變換到1550nm窗口中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)光波長(zhǎng)信號(hào),以便在DWDM系統(tǒng)中傳輸。美國(guó)的Ciena公司、歐洲的pirelli公司采用這類配置,他們是生產(chǎn)光器件的公司,通常,所生產(chǎn)的光分波合波器有較好的光學(xué)性能參數(shù)。如Ciena公司采用的信道波長(zhǎng)間隔為0.8nm,對(duì)應(yīng)100GHz的帶寬,在1545.3-1557.4nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供16個(gè)光波信道或光路。但他們沒有SDH傳輸設(shè)備,因此,在系統(tǒng)配置、網(wǎng)絡(luò)管理方面不能統(tǒng)一考慮。此類配置的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用靈活、通用性強(qiáng),缺點(diǎn)是增加波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、成本較高。另一類配置是不用波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器,將波分復(fù)用、解復(fù)用部分和傳輸系統(tǒng)產(chǎn)品集成在一起,這一類配置是一體的或集成的,這樣簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、降低了成本,而且便于將SDH傳輸設(shè)備和DWDM設(shè)備在同一網(wǎng)管平臺(tái)上進(jìn)行管理操作。這類配置的生產(chǎn)廠家如Lucent、Siemens、Nortel等,他們是SDH傳輸系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商,有條件這樣做。他們?cè)谧?×2.5G32bpsDWDM系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就考慮與4×10Gbps速率的兼容,考慮增加至8個(gè)波長(zhǎng)、16個(gè)波長(zhǎng)、基至40個(gè)波長(zhǎng)、80個(gè)波長(zhǎng),以及2.5Gbps和10Gbps的混合應(yīng)用,確保系統(tǒng)在線不斷擴(kuò)容,平滑過渡,不影響通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)。當(dāng)然,他們也提供開放式配置,或發(fā)送是開放式,接收為一體式的DWDM系統(tǒng)設(shè)備。
由于初期商用的EDFA帶寬平坦范圍在1540-1560nm,故早期使用的DWDM系統(tǒng)的復(fù)用光波長(zhǎng)多在1550nm附近。后來(lái)實(shí)際EDFA的增益譜寬為35nm,約4.2THz,其中增益起伏小于1dB的譜寬在1539-1565nm之間,若以1.6nm(對(duì)應(yīng)200GHz)的波長(zhǎng)間隔,則最少可實(shí)現(xiàn)8波長(zhǎng),乃至16波長(zhǎng)的同步放大;若以0.8nm(對(duì)應(yīng)100GHz)的波長(zhǎng)間隔,則最少可實(shí)現(xiàn)16個(gè)波長(zhǎng),乃至32個(gè)波長(zhǎng)的DWDM系統(tǒng),再加上EDFA約40dB的高增益,大于100mW的高輸出功率,以及4-5dB的低噪聲值等優(yōu)越性能,故極大地促進(jìn)了DWDM系統(tǒng)的快速發(fā)展。
正如電放大器那樣,光放大器在放大光信號(hào)的同時(shí)也要引入噪聲。它由光子的自發(fā)幅射(SpontaneousEmission)產(chǎn)生。此種噪聲和光信號(hào)在光放大器中一起放大,并逐級(jí)積累形成干擾信號(hào),即熟知的放大自發(fā)輻射(AmplifiedSpontaneousEmission,簡(jiǎn)寫為ASE)干擾信號(hào)。這種ASE干擾信號(hào)經(jīng)多經(jīng)光放積累的功率會(huì)大到1-2mW,其頻譜分布與波長(zhǎng)增益譜對(duì)應(yīng)。
這就是為什么經(jīng)過若干個(gè)OLA放大后必須經(jīng)過光電變換,分別取出各波長(zhǎng)光路的電信號(hào)進(jìn)行定時(shí)、整形與再生(3R),完成光數(shù)字信號(hào)處理的主要原因,它決定了電中繼段或復(fù)用段的最大距離或最大光中繼段數(shù)。當(dāng)然,其他因素例如允許的總的色散值也決定此電中繼段的最大距離,這要由系統(tǒng)設(shè)計(jì)作光功率預(yù)算時(shí),哪個(gè)因素要求最嚴(yán)格來(lái)確定。
2DWDM系統(tǒng)的測(cè)試要求
以SDH終端設(shè)備為基礎(chǔ)的多波長(zhǎng)密集光波分復(fù)用系統(tǒng)和單波長(zhǎng)SDH系統(tǒng)的測(cè)試要求差別很大。首先,單波長(zhǎng)光通信系統(tǒng)的精確波長(zhǎng)測(cè)試是不重要的,只需用普通的光功率計(jì)測(cè)量了光功率值就可判斷光系統(tǒng)是否正常了。設(shè)置光功率計(jì)到一個(gè)特定的波長(zhǎng)值,例如是1310nm還是1550nm,僅用作不同波長(zhǎng)區(qū)光系統(tǒng)光源發(fā)光功率測(cè)試的較準(zhǔn)與修正,因?yàn)閷?duì)寬光譜的功率計(jì)而言,光源波長(zhǎng)差幾十nm時(shí)測(cè)出的光功率值的差別也不大??墒?,對(duì)DWDM系統(tǒng)就完全不同了,系統(tǒng)有很多波長(zhǎng),很多光路,要分別測(cè)出系統(tǒng)中每個(gè)光路的波長(zhǎng)值與光功率大小,才能共發(fā)判斷出是哪個(gè)波長(zhǎng),哪個(gè)光路系統(tǒng)出了問題。由于各個(gè)光路的波長(zhǎng)間隔通常是1.6nm(200GHz)、0.8nm(GHz),甚至0.4nm(50GHz),故必須有波長(zhǎng)選擇性的光功率計(jì),即波長(zhǎng)計(jì)或光譜分析儀才能測(cè)出系統(tǒng)的各個(gè)光路的波長(zhǎng)值和光功率的大小,因此,用一般的光功率計(jì)測(cè)出系統(tǒng)的總光功率值是不解決問題。其次,為了平滑地增加波長(zhǎng)、擴(kuò)大DWDM系統(tǒng)容量,或?yàn)榱遂`活地調(diào)度、調(diào)整電路和網(wǎng)絡(luò)的容量,需要減少某個(gè)DWDM系統(tǒng)的波長(zhǎng)數(shù),即要求DWDM系統(tǒng)在增加或減少波長(zhǎng)數(shù)時(shí),總的輸出光功率基本穩(wěn)定。這樣,當(dāng)有某個(gè)光路、某個(gè)凈負(fù)荷載體,即光波長(zhǎng)或光載頻失效時(shí),又用普通光功率計(jì)測(cè)量總光功率值是無(wú)?ǚ⑾治侍獾模蛭渙礁齬庠仄倒β蝕蟠蠼檔突蚴?,对总的光功率譁彀响浩S4聳?,眳Q攵愿鞲齬庠仄檔墓β式醒裥圓飭?,矄决测除r夤β實(shí)縉街擔(dān)一棺既返夭獬鼉嚀宓牟ǔな島?,才那{非兄朗悄母霾ǔつ奶豕飴煩雋宋侍狻U獠喚鱸諗卸瞎飴飯收鮮狽淺1匾以諳低嘲滄?、淀^夂腿粘Nな幣埠苤匾?nbsp;
此外,為了測(cè)量光放大器增益光譜特性,尤其是增益平坦度,需找出各波長(zhǎng)或各光路的功率電平差值時(shí),也必須測(cè)量出各光路的波長(zhǎng)值和光功率值。
為便于查尋光線路放大器的故障,除測(cè)量各個(gè)光路的波長(zhǎng)值和光功率外,還要測(cè)量出各個(gè)光路的信噪比(OSNR)。這里,在測(cè)量OSNR時(shí)要注意測(cè)量?jī)x表的噪聲帶寬。例如用HP70952B光譜分析儀(噪聲帶寬1nm)測(cè)量的OSNR要比用Agilent86121AWDM光路分析儀(噪聲帶寬0.1nm)測(cè)量出的OSNR低約10dB;這是因?yàn)榍罢呷〕龅脑肼暪β适呛笳呷〕龅脑肼暪β实?0倍,自然,前者測(cè)出的OSNR要低約10db(因光信號(hào)功率測(cè)量有差別)。
由于DWDM系統(tǒng)有n個(gè)波長(zhǎng),n個(gè)光路,等效于n個(gè)虛SDH光通信系統(tǒng),故在系統(tǒng)的重要測(cè)量點(diǎn)必須有光分路器(分光器),以避免在做波長(zhǎng)和功率測(cè)量時(shí)中斷系統(tǒng),造成大量業(yè)務(wù)丟失。
為便于比較對(duì)照,將OSP-102/OMS-100組合測(cè)試儀和一個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)室用光譜分析儀OSA的技術(shù)規(guī)范列在一起。
3可調(diào)諧光濾波器
為使具有光譜分析儀功能的儀表適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,需要有輕便靈巧的可調(diào)諧光濾波器選擇光波長(zhǎng)。它是一個(gè)可調(diào)法布里-泊羅(Fabry-Perot)濾波腔體,它的基本結(jié)構(gòu)是由兩塊部分鍍銀的板構(gòu)成反射平面,兩塊板相對(duì)分開的距離是可普的。其濾波原理是:對(duì)某個(gè)波長(zhǎng)的光,當(dāng)調(diào)節(jié)兩塊板之間的距離,使在兩塊板之間反射引起的部分射線在相位上完全重疊時(shí),濾波器對(duì)該波長(zhǎng)的光是直通的,而對(duì)其他波長(zhǎng)的光會(huì)引入很大的衰減。
這種可調(diào)諧光濾波器與光分度計(jì)或旋轉(zhuǎn)干涉濾波器相比有很多優(yōu)點(diǎn)。它沒有軸承、軸、馬達(dá)等,不存在由于連續(xù)持久的操作引起磨損、破裂等問題;結(jié)構(gòu)非常堅(jiān)實(shí),對(duì)振動(dòng)不敏感。它是不可逆的光器件,無(wú)論是衰減,還是通常波長(zhǎng)均與輸入光波的射線極化無(wú)關(guān);這一優(yōu)點(diǎn)在有幾個(gè)波長(zhǎng)激光器都調(diào)整到有相同輸出光功率時(shí)尤其重要。
4便攜式光譜分析儀
適用于DWSM系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)測(cè)與日常維護(hù)的便攜式光譜分析儀,除去前已介紹的HP70952B,Agilent86121A外,現(xiàn)舉OSP-102插件和OMS-100主機(jī)配合專用于DWDM系統(tǒng)測(cè)試的便攜式光譜分析儀為例,說(shuō)明采用可調(diào)諧光濾波器一方面使成本顯著降低,一方面使重量減輕。體積縮小,有利于便攜。為便于使用,還增加了下述分立的應(yīng)用方式。
(1)光譜分析儀方式
用可調(diào)諧光濾波器沿著要選測(cè)的波長(zhǎng)范圍調(diào)整移動(dòng),將以圖形方式顯示測(cè)量結(jié)果,可用游標(biāo)定位估計(jì)波長(zhǎng)、功率數(shù)值,以及各波長(zhǎng)和功率差值的測(cè)試數(shù)據(jù)。還可用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)兩個(gè)光譜的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
(2)光纖系統(tǒng)方式
用表列出直到16個(gè)光路或波信道的被測(cè)試的波長(zhǎng)、功率和S/N。這種應(yīng)用方式對(duì)光纖通信系統(tǒng)的日常維護(hù)測(cè)試特別有用。因?yàn)樵贒WDM系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,通常不希望光載頻信號(hào)的功率超過規(guī)定的容限。
(3)光功率計(jì)方式
可調(diào)諧光濾波器固定調(diào)整到所選的波長(zhǎng),以數(shù)字顯示該波長(zhǎng)的光功率,就可以用來(lái)檢測(cè)該光路或信道光載頻功率隨時(shí)間的變化,即穩(wěn)定程度。這一方式在檢測(cè)中斷故障時(shí)尤其有用。
(4)監(jiān)視器輸出方式
將被濾出的光信號(hào)的一部分送到監(jiān)視器輸出,就能在不影響其他光路或波信道業(yè)務(wù)的條件下對(duì)DWDM系統(tǒng)的某指定波信道進(jìn)行比特誤碼率測(cè)試,也可具體檢測(cè)出哪一個(gè)波信道傳輸有問題。
切削力測(cè)量系統(tǒng)一般由三部分構(gòu)成:由測(cè)力儀、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和PC機(jī)三部分組成,如圖1所示。測(cè)力儀(測(cè)力傳感器)通常安裝在刀架(車削)或機(jī)床工作臺(tái)上(銑削),負(fù)責(zé)拾取切削力信號(hào),將力信號(hào)轉(zhuǎn)換為弱電信號(hào);數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對(duì)此弱電信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和采集,使其變?yōu)榭捎玫臄?shù)字信號(hào);PC機(jī)通過一定的軟件平臺(tái),將切削力信號(hào)顯示出來(lái),并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。
1.1切削測(cè)力儀
1.1.1應(yīng)變式測(cè)力儀
應(yīng)變式測(cè)力儀由彈性元件、電阻應(yīng)變片及相應(yīng)的測(cè)量轉(zhuǎn)換電路組成,其工作原理如圖2所示。把電阻應(yīng)變片貼在彈性元件表面,并連接成某種形式的電橋電路,當(dāng)彈性元件受到力的作用而產(chǎn)生變形時(shí),電阻應(yīng)變片便隨之產(chǎn)生變形,從而引起其電阻阻值的變化ΔR,即
應(yīng)變片電阻值的變化ΔR造成電橋不平衡,使電橋輸出發(fā)生變化ΔU,通過標(biāo)定建立輸出電壓與力之間的關(guān)系。使用時(shí)根據(jù)輸出電壓反算切削力的大小。
應(yīng)變式測(cè)力具有靈活性大、適應(yīng)性廣、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),而且配套儀表(如靜態(tài)應(yīng)變儀、動(dòng)態(tài)應(yīng)變儀等已標(biāo)準(zhǔn)化,因而得到廣泛應(yīng)用。但是其測(cè)量原理決定了測(cè)量精度和動(dòng)態(tài)特性主要取決于彈性元件的結(jié)構(gòu),如何有效解決靈敏度和剛度之間的矛盾,是提高應(yīng)變式測(cè)力儀測(cè)量精度和動(dòng)態(tài)特性的關(guān)鍵。
1.1.2壓電式測(cè)力儀
壓電式測(cè)力儀是以壓電晶體為力傳感元件的切削測(cè)力儀,當(dāng)石英晶體在外力作用下發(fā)生變形時(shí),在它的某些表面上出現(xiàn)異號(hào)極化電荷。這種沒有電場(chǎng)的作用、只是由于應(yīng)變或應(yīng)力在晶體內(nèi)產(chǎn)生電極化的現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。通過測(cè)量產(chǎn)生電荷量即可以達(dá)到測(cè)量切削力的目的。
從動(dòng)態(tài)測(cè)力的觀點(diǎn)出發(fā),壓電式測(cè)力儀是一種比較理想的測(cè)力傳感器,具有靈敏度高、受力變形小等優(yōu)點(diǎn)。然而壓電式測(cè)力傳感器仍然存在一系列缺點(diǎn):如由于電荷泄漏而不能測(cè)試靜態(tài)力、固有頻率的提高受裝配接觸剛度的限制、維護(hù)極不方便、價(jià)格昂貴,因此在使用上受到很大的限制。
1.1.3電流式測(cè)力儀
直接使用測(cè)力儀測(cè)量切削力有其局限性:①安裝測(cè)力儀時(shí),工藝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)遭到破壞從而導(dǎo)致其剛度發(fā)生變化,采集不到精確的切削力力信號(hào);②測(cè)力儀的安裝、調(diào)試技術(shù)復(fù)雜;③測(cè)試設(shè)備花費(fèi)較高;④測(cè)力儀測(cè)試系統(tǒng)可靠性較低。
文獻(xiàn)[4]提供了一種間接測(cè)量切削力的方法,即電流式測(cè)力儀,其測(cè)量原理是:切削力的變化會(huì)引起主軸電機(jī)電流的變化,通過測(cè)量主軸電機(jī)電流來(lái)估計(jì)切削力的大小。因機(jī)床主軸電機(jī)電流的測(cè)量比較容易和簡(jiǎn)單,所以這是一種經(jīng)濟(jì)而又簡(jiǎn)便的方法。
電流式測(cè)力儀的局限性體現(xiàn)在兩個(gè)方面:①把主傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型看作是一個(gè)線性模型,所以加工過程中的非線性因素會(huì)在一定程度上降低測(cè)量精度;②當(dāng)切削力發(fā)生變化時(shí),相應(yīng)的主軸電流信號(hào)有一定的滯后現(xiàn)象,無(wú)法滿足對(duì)切削力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的較高要求。
1.2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
如圖3所示,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過一定的電子線路,對(duì)測(cè)力儀的輸出信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理后,將其進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,變?yōu)橛?jì)算機(jī)的可用信號(hào),再通過接口電路與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
目前大多數(shù)切削力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由放大器、濾波器、數(shù)據(jù)采集卡等分立元器件組成,體積較大,系統(tǒng)穩(wěn)定性不高,測(cè)量精度和實(shí)時(shí)性也漸漸滿足不了現(xiàn)代測(cè)力系統(tǒng)的要求。
1.3數(shù)據(jù)顯示和分析處理
早期的數(shù)據(jù)顯示和分析處理單元由指示儀表、示波器和記錄儀等組成,其數(shù)據(jù)顯示和分析處理功能都是很有限的。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,目前數(shù)據(jù)顯示和分析處理單元基本上被計(jì)算機(jī)終端所代替,顯示功能更加豐富和強(qiáng)大,但軟件的功能僅局限于數(shù)據(jù)擬合、圖表顯示和輸出等,對(duì)測(cè)力儀各向力之間的耦合沒有進(jìn)行有效的處理,從一定程度上影響了測(cè)力精度。
2切削力測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代切削加工正在向高速?gòu)?qiáng)力切削、精密超精密加工方向發(fā)展,機(jī)床的振動(dòng)頻率也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于系統(tǒng)的固有頻率,這對(duì)切削力測(cè)量系統(tǒng)提出了新的要求:①測(cè)量范圍大、高精度和高分辨率;②實(shí)時(shí)性好,能夠在線實(shí)時(shí)測(cè)量;③數(shù)據(jù)處理和分析能力強(qiáng),能夠?qū)?fù)雜多變的切削力信號(hào)進(jìn)行各種處理和分析。
針對(duì)這些方面的要求,切削力測(cè)量技術(shù)將朝著以下幾方面發(fā)展:
(1)開發(fā)新型彈性元件,優(yōu)化彈性元件結(jié)構(gòu)及應(yīng)變片布片方案,提高應(yīng)變式測(cè)力儀固有頻率,有效解決應(yīng)變式測(cè)力儀剛度和靈敏度之間的矛盾問題,降低各向力之間的耦合程度;
(2)應(yīng)用集成電路和微電子技術(shù),使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)集成化,提高數(shù)據(jù)采集的速度與精度;
(3)完善數(shù)據(jù)處理分析軟件的功能,例如通過解耦運(yùn)算進(jìn)一步減小測(cè)力儀各向力之間的耦合程度,以提高測(cè)量精度;將虛擬儀器技術(shù)引入切削力測(cè)試系統(tǒng),以便對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行多種操作和數(shù)據(jù)庫(kù)管理;建立專家系統(tǒng),通過對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的分析處理,對(duì)刀具磨損、切削顫振等情況做出預(yù)報(bào)并提出相應(yīng)的治理措施。
參考文獻(xiàn)
[1]羅學(xué)科.動(dòng)態(tài)多維力傳感器的理論研究與實(shí)踐[D].北京航空航天大學(xué)博士論文,1995.1.
[2]姜術(shù)君.采用虛擬儀器技術(shù)構(gòu)建測(cè)力系統(tǒng)的研究[D].北京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文,2004.3.
[3]楊兆建,王勤賢.測(cè)力傳感器研究發(fā)展綜述[J].山西機(jī)械,2003,(1).
[4]周林,殷俠.數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2005.
[5]張小牛,侯國(guó)平,趙偉.虛擬儀器技術(shù)回顧與展望[J].測(cè)控技術(shù),2000,(9).
[6]蘇建修.高速切削關(guān)鍵技術(shù)[J].機(jī)電國(guó)際市場(chǎng),2001,(11).
近年來(lái),“學(xué)科能力”這一論題受到歷史教育工作者的廣泛關(guān)注,與此有關(guān)的教學(xué)實(shí)踐和研討也屢見報(bào)道,“能力”成為人們溝通教學(xué)與考試測(cè)量的焦點(diǎn)。然而,當(dāng)我們?cè)俅握劦竭@個(gè)論題時(shí),就不得不首先跳出由這一論題所引發(fā)的諸多具體情況,從一個(gè)更廣闊的視野去考慮問題。這很有必要。事實(shí)上,迄今我們一直都在就事論事,對(duì)這一論題在整個(gè)教育領(lǐng)域里所占的位置和其自身內(nèi)涵尚未認(rèn)識(shí)清楚。換句話說(shuō),以往,我們更多的是注意到這個(gè)論題在教學(xué)和測(cè)量當(dāng)中的操作問題,而忽視了它的理論價(jià)值和教育價(jià)值。
欲取得對(duì)當(dāng)代學(xué)科能力的認(rèn)識(shí),我們應(yīng)該先討論一個(gè)與“能力”有關(guān)的問題。
從教育和考試發(fā)展史的角度來(lái)看,能力是一個(gè)歷史范疇,不同的歷史時(shí)期,人們對(duì)能力的認(rèn)識(shí)和要求也不同。
教育幾乎是伴隨人類文明同時(shí)產(chǎn)生的。蒙昧?xí)r代的教育尚未從人們的社會(huì)活動(dòng)中分化出來(lái),其教育的內(nèi)容和目的是在勞動(dòng)實(shí)踐中和各種部族、宗教儀式中使人們掌握勞動(dòng)技能和生活規(guī)范。所謂:“大道之行也,天下為公,選賢與能,講信修睦,故人不獨(dú)親其親,不獨(dú)子其子,使老有所終,壯有所用,幼有所長(zhǎng),鰥、寡、孤、獨(dú)、廢疾者有所養(yǎng)。”[1]由于面對(duì)嚴(yán)竣的自然環(huán)境和低下的生產(chǎn)水平,氏族公社的教育行為對(duì)能力的要求,只能是取得生存能力和生活能力。當(dāng)然,一些帶有精神文化特點(diǎn)的教育內(nèi)容,如口耳相授的族史、神話傳說(shuō)等,其中隱約地含有對(duì)人類自身歷史的認(rèn)識(shí)成份,但其目的也是為了在精神上取得生存之信念。史載“三歲一考功,三考黜陟,遠(yuǎn)近眾功咸興”[2]的狀況;正反映了當(dāng)時(shí)人們對(duì)“賢與能”的衡量標(biāo)準(zhǔn)在于“功”,即在信念和生存能力上足以為首者。
對(duì)蒙昧?xí)r代教育的認(rèn)識(shí)很重要,實(shí)際上它是人類整個(gè)教育意識(shí)的樸素起源,正因?yàn)樗鼧闼氐綐O至,因而它在一定意義上反映了教育的實(shí)質(zhì)。試想,在此之后乃至我們當(dāng)代的教育,又何嘗不是為了提高人們生存、生活的能力呢?
自產(chǎn)生學(xué)校教育以來(lái),教育的面貌為之一變,人們對(duì)于能力的認(rèn)識(shí)也大大地豐富了。
我國(guó)是較早出現(xiàn)學(xué)校教育的國(guó)家,據(jù)孟子說(shuō),夏朝就已經(jīng)有學(xué)校,先秦時(shí)期比較有代表性的是周代的學(xué)校教育。周代的學(xué)校有國(guó)學(xué)和鄉(xiāng)學(xué)兩種,這些學(xué)校都是教養(yǎng)貴胄子弟的場(chǎng)所。史載“古之教者,家有塾,黨有癢,術(shù)有序,國(guó)有學(xué)。比年入學(xué),中年考校,一年視離經(jīng)辨志,三年視敬業(yè)樂群,五年視博習(xí)親師,七年視論學(xué)取友,謂之小成。九年知類通達(dá),強(qiáng)立而不返,謂之大成。夫然后足以化民易俗,近著說(shuō)服而遠(yuǎn)者懷之,此大學(xué)之道也”[3]。又曰“師氏掌以一@②詔王。以三德教國(guó)子:一曰至德以為道本;二曰敏德以為行本;三曰孝德以知逆惡。教三行:一曰孝行以親父母;二曰友行以尊賢良;三曰順行以事師長(zhǎng)”[4]。類似的記載還有很多,如教之“六藝”、“六德”、“六行”等等。
這個(gè)時(shí)期,人們對(duì)所謂“能力”的認(rèn)識(shí)與要求大致有這樣幾個(gè)特點(diǎn):
其一,在教育體系上有很強(qiáng)的科目意識(shí),如“六藝”的禮、樂、射、御、書、數(shù),這些科目從能力的角度看代表著人才應(yīng)具備的各種能力內(nèi)容??颇康漠a(chǎn)生,反映了社會(huì)對(duì)人才的要求,同時(shí)也反映了人才的能力構(gòu)成對(duì)社會(huì)發(fā)展的意義。
其二,對(duì)能力的要求有明確的層次劃分。從“離經(jīng)辨志”到“知類通達(dá)”,九年五個(gè)階段,各有其能力要求的目標(biāo)?!靶〕伞彪A段之前以“學(xué)”為主,也就是以知識(shí)的積累為主要教育內(nèi)容,但其間隨著知識(shí)的逐漸增加而不斷加強(qiáng)對(duì)“識(shí)”的要求。所謂“識(shí)”就是對(duì)知識(shí)的運(yùn)用能力和在一定知識(shí)基礎(chǔ)之上的辨別事物的能力,約束自己并指導(dǎo)社會(huì)行為的能力。“知類通達(dá),強(qiáng)立而不返”,顯然是能力要求的最高層次,在這個(gè)層次中對(duì)所謂“學(xué)”的要求是能夠舉一反三,融會(huì)而貫通,強(qiáng)調(diào)了知識(shí)的整體性和其結(jié)構(gòu)功能,這就絕非是死記硬背獲得的大量零散知識(shí),而是運(yùn)用知識(shí)內(nèi)部的聯(lián)系而重新組織起來(lái)的知識(shí)體系,思維能力在其中起了決定的作用。“識(shí)”的要求是要識(shí)別各種社會(huì)現(xiàn)象,以明確的社會(huì)意識(shí)立身行世。
其三,在能力要求的不同層次上,都有鮮明的經(jīng)世致用的意識(shí),所謂“辨志”、“樂群”、“親師”、“取友”、“強(qiáng)力而不返”,都代表了一種反映價(jià)值取向的社會(huì)交際能力和生活能力。
由此可見,當(dāng)時(shí)的官學(xué)非常重視對(duì)于能力的培養(yǎng),始終沒有把傳授知識(shí)做為學(xué)校教育的唯一目的,而是把獲得各種專門知識(shí)做為一種認(rèn)識(shí)社會(huì)事物,參與社會(huì)活動(dòng)的門徑。如果用“學(xué)”與“識(shí)”來(lái)概括知識(shí)與能力的關(guān)系,那么就應(yīng)該認(rèn)為,通過“學(xué)”提供一種認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)。“學(xué)”反映了一個(gè)歷史時(shí)期的文化、文明的具體內(nèi)容,“識(shí)”則反映了對(duì)這一歷史時(shí)期文化、文明的理解、闡釋、運(yùn)用和發(fā)展。從這個(gè)意義上說(shuō),對(duì)于“識(shí)”的要求是認(rèn)識(shí)與吸收,批判與改造,繼承與發(fā)展的問題。沒有“識(shí)”,“學(xué)”便成了毫無(wú)生機(jī)的東西。
這一點(diǎn),在當(dāng)時(shí)的私學(xué)中表現(xiàn)得也很突出,史載“孔子以詩(shī)、書、禮、樂教”[5],這是指“學(xué)”的方面。又說(shuō):“孔子以四教:義、行、忠、信,絕四:毋意、毋必、毋固、毋我,所慎:齊、戰(zhàn)、疾”[6],這是指“識(shí)”的方面??梢?,孔子是通過對(duì)詩(shī)、書、禮、樂的教育達(dá)到義、行、忠、信的目的,也就是他的能力要求。這便使儒家學(xué)派在繼承傳統(tǒng)文化的基礎(chǔ)上,尋找到了一條認(rèn)識(shí)現(xiàn)實(shí)事物的途徑,儒學(xué)之所以獲得顯赫的地位,關(guān)鍵在于其“識(shí)”的內(nèi)容得到了社會(huì)承認(rèn)。當(dāng)時(shí)的其它學(xué)派的接受傳播也都帶有這個(gè)顯著特點(diǎn)。
早期的古希臘教育也認(rèn)為“教育主要是一種實(shí)際的事物……是道德性和社會(huì)性的”[7],“只有當(dāng)我們把每個(gè)孩子都培養(yǎng)成好象是奉公守法的君王,訓(xùn)練他們從我們手中接過由同樣原則支配的職責(zé)的時(shí)候,我們才能任其自由發(fā)展”[8]。在這里,教育同樣被認(rèn)為是獲取生存、生活能力的一種途徑,有什么樣的教育,通過何種知識(shí)培養(yǎng)人,就會(huì)造成什么樣的人才,即“一個(gè)人開始所受教育的方向?qū)Q定他未來(lái)的生活”[9]。教育如果不把知識(shí)的傳授和對(duì)人的能力的培養(yǎng)結(jié)合起來(lái),不把錘煉人們的認(rèn)識(shí)能力做為其根本目的,就失去了教育的意義。
早期人類教育的特點(diǎn)是注重人的社會(huì)活動(dòng)能力的培養(yǎng),由于歷史文化發(fā)展階段的限制,還未能在能力培養(yǎng)中注入對(duì)人類社會(huì)發(fā)展的理性思考。也就是說(shuō),人們注意到了應(yīng)該怎樣去生活,但是對(duì)為什么這樣生活,生活本身究竟是什么這類問題還缺乏認(rèn)識(shí)。人們創(chuàng)造了歷史,但對(duì)于歷史意味著什么,還要從人們已創(chuàng)造的歷史當(dāng)中去體味。歷史編纂學(xué)的產(chǎn)生與發(fā)展為人們了解自身的歷史提供了大量的思想資料,也為人類的教育提供了更豐富的內(nèi)容和新的課題。
我國(guó)是治史歷史最長(zhǎng)的國(guó)家之一,以史為鑒的觀念源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。先秦時(shí)期的史學(xué)還沒有從巫祝神學(xué)當(dāng)中分離出來(lái),史學(xué)的教育功能沒有得到充分體現(xiàn)。秦漢之后以至整個(gè)封建社會(huì),我國(guó)的歷史編纂綿延不絕,這在世界上是絕無(wú)僅有的,與此相隨,重視歷史教育也貫穿了整個(gè)封建社會(huì)。
秦朝的以吏為師,不足為訓(xùn)。兩漢時(shí)期經(jīng)史未分,但將《春秋》、《左傳》、《谷梁》、《公羊》的學(xué)術(shù)做為國(guó)家教育。私學(xué)乃至察舉的內(nèi)容,顯然體現(xiàn)了“史”的地位,由于當(dāng)時(shí)是從解經(jīng)的角度治學(xué),因而歷史的教育功能沒有顯示出來(lái),“史、漢”之后,我國(guó)歷史編纂學(xué)終于崛起而一發(fā)不可收拾,在史職圣神責(zé)任的驅(qū)使下,各類史籍紛紛問世,其巨大成就如燦爛的星空,昭示著豐厚的華夏文明,也體悟著悠遠(yuǎn)的歷史意識(shí)。史學(xué)的教育也成為我國(guó)封建社會(huì)教育的重要內(nèi)容,“史識(shí)”成為衡量人才的重要標(biāo)準(zhǔn)。
秦漢時(shí)期是移風(fēng)易俗的時(shí)代,帝王和朝廷官員們做了一些文化重建工作,這與動(dòng)亂后必然有一段收拾文明的階段有關(guān)。人稱:“前漢重師法,后漢重家法;先有師法,而后能成一家之言。師法者,溯其源;家法者,衍其流也。師法家法所以分者,如《易》有施。孟、梁丘之學(xué),是師法。施家有張、彭之學(xué);孟有翟、孟、白之學(xué);梁丘有士孫、鄧、衡之學(xué),是家法。家法從師法分出,而施、孟、梁丘之師法,又從田王孫一師分出者。”[10]當(dāng)時(shí)的教育與選才皆從師法家法而出,但這時(shí)的經(jīng)學(xué)傳授已然不僅僅是為了收拾典籍,而是人們對(duì)歷史見解的一種反映。史載:“西京博,但以名流為之,無(wú)選試之法,中興以來(lái),始試而后用,蓋欲其為人之師范,則不容不先試其能否也”[11]。另(太和四年)詔曰:“世之質(zhì)文,隨教而變。兵亂以來(lái),經(jīng)學(xué)廢絕,后生進(jìn)趣,不由典謨。豈訓(xùn)導(dǎo)未洽,將進(jìn)用者不以德顯乎?其郎吏學(xué)通一經(jīng),才任牧民,博士課試,擢其高第者,亟用;其浮華不務(wù)道本者,皆罷退之?!盵12]顯然,那時(shí)對(duì)于試圖習(xí)經(jīng)謀官者來(lái)說(shuō),僅誦經(jīng)文、釋經(jīng)義已被認(rèn)為是“浮華不務(wù)道本”,而將經(jīng)義融于德行者,方可牧民。所謂“世之質(zhì)文,隨教而變”,反映了人們從被動(dòng)地皓首窮經(jīng)到把經(jīng)義做為歷史文明,從中汲取“德”或“政”的營(yíng)養(yǎng),為現(xiàn)實(shí)所用的轉(zhuǎn)變,而如何去汲取,如何施德政于民,則反映了一個(gè)人歷史見識(shí)或者說(shuō)能力。
魏晉以降,務(wù)實(shí)之風(fēng)日開,史學(xué)作為正統(tǒng)文獻(xiàn)而成為人們論學(xué)選才的重要內(nèi)容。隋“仁壽三年七月,詔令州縣,搜揚(yáng)賢哲,皆取明知古今,通識(shí)治亂,究政教之本,達(dá)禮樂之源者,不限多少,不得不舉”[13],唐初秀才科即重史籍,史載“三史皆通者獎(jiǎng)擢之”[14]。
科舉以來(lái),特重史識(shí),朝廷也將史識(shí)作為評(píng)價(jià)入試者的標(biāo)準(zhǔn),所謂“歷代史書,皆記當(dāng)時(shí)善惡,系以褒貶,垂裕勸戒,其司馬遷史記、班固、范煜兩漢書,音義詳明,懲惡勸善,亞于六經(jīng),堪為世教,國(guó)子學(xué)有文史直者,宏文館宏文生,并試以史記兩漢書三國(guó)志,……每史問大義一百條,策三道,義通七,策通二以上為及第……其三史皆通者,請(qǐng)錄奏聞,特加獎(jiǎng)擢”[15]。我們可以清楚地看到,以史為試和以經(jīng)為試有重大區(qū)別,以經(jīng)為試大抵是代圣人立言,較少創(chuàng)作,充其量是在發(fā)揮其師承。而以史入試則不然,它不苛求轉(zhuǎn)述史籍之內(nèi)容,重在闡其“大意”,重在古今之通變。這和我們當(dāng)今所說(shuō)“能力要求”已相當(dāng)接近,所不同者,僅為用什么指導(dǎo)思想去認(rèn)識(shí)古今之通變。
近代以來(lái),人們?nèi)找孀⒅貙⒔逃郎y(cè)量與學(xué)科能力要求的研究結(jié)合起來(lái),使歷史的研究成為人們認(rèn)識(shí)世界的途徑,以1934年會(huì)考試題一例看:“自機(jī)械發(fā)明,工業(yè)發(fā)達(dá)之后,社會(huì)漸呈“工人失業(yè)”及“富者愈富貧者愈貧之現(xiàn)象,其故安在?試言大略”[16]。此題顯然是試圖從一個(gè)特定的角度去分析社會(huì)現(xiàn)狀,它完全符合測(cè)量的要求和史學(xué)認(rèn)識(shí)的特點(diǎn)。
時(shí)至今日,對(duì)歷史學(xué)科的能力要求集中在如何啟發(fā)和測(cè)量學(xué)生的思維能力上。臺(tái)灣周梁楷先生認(rèn)為:“歷史教學(xué)及測(cè)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),除了‘歷史知識(shí)’的層面,還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生具備下列幾項(xiàng)認(rèn)知的能力:(1)基本的歷史思考(historicalthinking)能力,包括有分析的、推證的、綜合的和判讀史料的能力。(2)初步的歷史方法(historicalmethod)。包括使用圖書和收集資料的方法和知識(shí)。(3)了解歷史學(xué)(historiography)的本質(zhì)。包括史學(xué)的意義、史學(xué)史,以及如何理解或感受歷史的情境?!盵17]。
由是觀之,對(duì)歷史學(xué)科能力的認(rèn)識(shí)是有一個(gè)歷史發(fā)展的過程的。我們可以歸納出以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):
1.對(duì)歷史學(xué)科能力的認(rèn)識(shí)是隨著史學(xué)自身的發(fā)展而發(fā)展的。這其中,在史學(xué)成為一種教育目的之后,人們才有意識(shí)地去探索所謂“能力”問題。
2.最初人們希望了解或闡釋自身的歷史是為了獲得一種生存能力、社會(huì)生活能力,就我國(guó)的情況而言,中唐以后由于歷史編纂學(xué)的發(fā)展和史學(xué)史的研究,認(rèn)識(shí)和闡釋歷史逐漸成為人們認(rèn)識(shí)社會(huì)的一種方法,但取得生存能力和社會(huì)生活能力的這種樸素內(nèi)核仍被容在其中。產(chǎn)生以來(lái),科學(xué)的歷史理論和方法真正成為人類認(rèn)識(shí)自身歷史的武器,但的理論與方法絕非憑空產(chǎn)生,它是人類歷史文化科學(xué)的總結(jié)。我們今天討論“能力”問題,不能僅僅從理論出發(fā),而要去研究人們對(duì)“能力”認(rèn)識(shí)的歷史過程,這樣,才能揭示“能力”問題的教育含義和歷史、現(xiàn)實(shí)的含義。
3.“能力”既是一個(gè)歷史范疇,既反映了不同時(shí)期人類對(duì)自身歷史認(rèn)識(shí)、闡釋的程度,那么,它的教育意義是顯而易見的。首先,它能夠很自然地溶入我們對(duì)歷史的敘述當(dāng)中去。其次,的史學(xué)理論能夠指導(dǎo)我們對(duì)歷史學(xué)科的能力進(jìn)行科學(xué)概括,也就是說(shuō),如同歷史一樣,它不是一個(gè)即可以這樣講,又可以那樣講的東西,它是有客觀標(biāo)準(zhǔn)的。
4.當(dāng)代史學(xué)研究的多樣化趨勢(shì),為我們加深對(duì)“能力”的認(rèn)識(shí),擴(kuò)大我們視野提供了很好的條件。本人認(rèn)為,史學(xué)的意義和感受歷史的情境是我們當(dāng)代人類體味自身歷史的主要觀念,也是從中提煉學(xué)科能力的一個(gè)研究課題。
現(xiàn)在,我們可以回答“能力是什么”這個(gè)問題了。它基本上應(yīng)包括這樣幾個(gè)含義:歷史學(xué)科的能力是我們要求人們所能達(dá)到的對(duì)歷史認(rèn)識(shí)的某種水準(zhǔn);能力應(yīng)表現(xiàn)為知識(shí)的、理論的、方法的內(nèi)容;能力的主要意義在它的教育功能,其次,它是可以被測(cè)量的;歷史是發(fā)展的,能力要求也是發(fā)展的,不斷加強(qiáng)對(duì)能力教育和測(cè)量的力度,反映了能力自身的特性。
二、歷史學(xué)科的能力測(cè)量
談到測(cè)量,我們應(yīng)主要理解測(cè)量的目標(biāo)以及這些測(cè)量目標(biāo)之間的關(guān)系。
測(cè)量的目標(biāo)即是我們通常所說(shuō)的能力要求。新修訂的《考試說(shuō)明》對(duì)能力要求的表述是這樣的:
(一)再認(rèn)、再現(xiàn)歷史知識(shí)
1.再認(rèn)、再現(xiàn)重要的歷史事實(shí)、歷史概念和歷史結(jié)論。
2.再認(rèn)、再現(xiàn)歷史的階段特征、基本線索和發(fā)展過程。
(二)材料處理
3.閱讀理解歷史材料。
4.對(duì)材料進(jìn)行去偽存真、去粗取精、由表及里的整理,最大限度地獲得有效信息。
5.充分利用有效信息,并結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)有關(guān)問題進(jìn)行說(shuō)明、論證。
(三)歷史闡釋
6.歸納、比較、概括歷史知識(shí)。
7.把歷史事件、人物、觀點(diǎn)放在特定的歷史條件下進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。
8.初步運(yùn)用辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本觀點(diǎn)分析歷史現(xiàn)象和歷史事物的本質(zhì),闡述歷史發(fā)展的規(guī)律。
(四)文字表達(dá)
9.語(yǔ)言準(zhǔn)確,邏輯嚴(yán)謹(jǐn),史論結(jié)合。
這個(gè)測(cè)量目標(biāo)基本上反映了當(dāng)前我們對(duì)能力要求的認(rèn)識(shí)程度,和以往不同,這次對(duì)能力要求的內(nèi)容首次進(jìn)行了分類,我們可以清楚地看到九項(xiàng)能力要求被切割成四個(gè)類別,即“再認(rèn)、再現(xiàn)歷史知識(shí)”、“材料處理”、“歷史闡釋”、“文字表達(dá)”。分類說(shuō)明了什么?首先,它告訴人們從哪幾個(gè)方面去進(jìn)行測(cè)量,也就是明確了測(cè)量的范圍,這個(gè)“范圍”,大致上是從前述能力因素分析而來(lái),只不過把帶有理論意義的東西轉(zhuǎn)化為可以操作的測(cè)量目標(biāo)的類別。
在測(cè)量上,對(duì)這四類的要求也有區(qū)別,區(qū)別的依據(jù)主要是知識(shí)、方法和思維含量。
第一類,再認(rèn)、再現(xiàn)歷史知識(shí),含有兩條。這兩條概括了歷史學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),知識(shí)含量高,所以它在測(cè)量上的要求是準(zhǔn)確。所謂“再認(rèn)、再現(xiàn)”,就是要準(zhǔn)確地反映史實(shí)原貌。之所以把這類分為兩個(gè)具體目標(biāo),是因第一條比于第二條來(lái)說(shuō)是更為基礎(chǔ)的東西,第二條是根據(jù)第一條的內(nèi)容被人為地概括出來(lái)的東西,比較系統(tǒng),但仍屬于反映歷史原貌的內(nèi)容,它只要求準(zhǔn)確地再認(rèn)、再現(xiàn),不要求發(fā)揮和闡釋。請(qǐng)注意,對(duì)于知識(shí)的測(cè)量要求和如何獲得再認(rèn)、再現(xiàn)的知識(shí)顯然是兩回事,不能認(rèn)為考的是死知識(shí),那么這種知識(shí)就可以完全通過死記硬背的方式獲得,這是一個(gè)誤區(qū)。事實(shí)上,在測(cè)量方法上,死的知識(shí)是被包容在活的問題當(dāng)中的。也就是說(shuō)它與其它幾類的測(cè)量?jī)?nèi)容是一個(gè)整體,不會(huì)截然分開,這在后面還要談到。
第二類,材料處理。在測(cè)量當(dāng)中材料的概念是:它是指在題目當(dāng)中出現(xiàn)的所有歷史材料,這些材料是為回答問題而布置的。因此,對(duì)于材料處理的要求是有效。所謂“有效”,是指:其一,對(duì)于回答具體問題來(lái)說(shuō)是有效的;其二,對(duì)于聯(lián)系所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)是有效的;其三,對(duì)于說(shuō)明、論證是有效的。因此,材料在答題當(dāng)中不僅僅是被引用、轉(zhuǎn)述、復(fù)述的對(duì)象,而是用來(lái)理解并說(shuō)明問題的。概括起來(lái),“有效”有兩個(gè)含義:材料中信息的獲取是有效的;對(duì)于有效信息的利用是有效的。請(qǐng)注意兩個(gè)有效所使用的限制詞,前一個(gè)有效用了“最大限度”,是指要窮盡材料中的有效內(nèi)容,不能用一兩條有效內(nèi)容去代替其它內(nèi)容,這樣只會(huì)導(dǎo)致說(shuō)明不清、論證不周?!俺浞帧笔侵笇?duì)于有效信息不能只求羅列,而要求展示有效信息在回答問題當(dāng)中的作用和意義。要針對(duì)所回答的問題,把有效信息和所學(xué)知識(shí)溶為一體,進(jìn)行透徹的說(shuō)明、論證,實(shí)現(xiàn)其材料價(jià)值,這才是“充分”。材料處理綜合性較強(qiáng),知識(shí)、方法、思維含量都比較高,用“有效”去概括是合適的。從能力型考試的要求來(lái)說(shuō),我們更注重后一個(gè)“有效”。
第三類,“歷史闡釋”。其主要特征是思維。這里先聲明一點(diǎn),說(shuō)歷史闡釋的主要特征是思維,并不是說(shuō)其它類不需要思維,或者說(shuō)思維不重要,這里所說(shuō)的思維,是指這一類能夠比較典型地反映歷史學(xué)科的思維特點(diǎn),同時(shí)亦可統(tǒng)帥其它類的思維。從測(cè)量的角度來(lái)說(shuō),對(duì)于這種理論、方法、系統(tǒng)知識(shí)含量最高的測(cè)量目標(biāo),首先要有一個(gè)程度的要求。此類范圍中含有三條具體目標(biāo),相對(duì)而言,對(duì)于“歸納、比較和概括歷史知識(shí)”要求程度應(yīng)該是準(zhǔn)確、合理、周到,也就是說(shuō),這一項(xiàng)雖然知識(shí)要求容量很大,但在測(cè)量上伸縮性并不大,它基本上是要求人們將歷史知識(shí)按特定要求進(jìn)行本質(zhì)的、系統(tǒng)的整理,更多的是根據(jù)扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和初級(jí)歷史思維的能力。因此,要求其準(zhǔn)確、合理、周到是符合這一條目標(biāo)的具體情況的?!鞍褮v史事件、人物、觀點(diǎn)放在特定的歷史條件下進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)”,這一條要比上一條的思維力度高一些,且?guī)в忻黠@的學(xué)科思維特點(diǎn),因此,對(duì)它的測(cè)量要求是客觀性。所謂“客觀性”就是要求做到對(duì)歷史事件、人物或觀點(diǎn)的分析、評(píng)價(jià)要與歷史發(fā)展的具體史實(shí)、階段性特征相結(jié)合,揭示那些歷史事物的特點(diǎn)、作用和意義??陀^性思維最能體現(xiàn)歷史感,它是歷史的形象思維和理論思維的結(jié)合點(diǎn),帶有較強(qiáng)的情感意識(shí)和情景意識(shí),是走向辯證思維的唯一階梯,抓住這一能力目標(biāo)至關(guān)重要。從我們以往的教育學(xué)和測(cè)量的情況來(lái)看,這一能力目標(biāo)是一個(gè)弱項(xiàng),一則很多人不知道怎樣把歷史事物放在它所產(chǎn)生的歷史條件下去考察,二則以的原則做為出發(fā)點(diǎn),用后人的認(rèn)識(shí)去苛求前人。上述做法的結(jié)果是,人們實(shí)際上對(duì)歷史事件本身尚不甚了解就去妄加品評(píng)。做為教師,那是以其昏昏使人昭昭,做為學(xué)生則是似懂非懂,學(xué)的不是真正的歷史。說(shuō)到底,這是個(gè)學(xué)風(fēng)問題,危害最大,必須扭轉(zhuǎn)。此類范圍最后一個(gè)測(cè)量目標(biāo):初步運(yùn)用辯證唯物主義和歷史唯物主義的基本觀點(diǎn)分析歷史現(xiàn)象和歷史事件的本質(zhì),闡述歷史發(fā)展的規(guī)律。這是對(duì)歷史思維的最高要求,因此它強(qiáng)調(diào)的是理論性。如果說(shuō)在上一個(gè)測(cè)量目標(biāo)當(dāng)中也含有一些理論內(nèi)容的話,那主要是一些基礎(chǔ)知識(shí)和基本方法,比如要從生產(chǎn)資料所有制的分析入手去考察社會(huì)制度,去評(píng)價(jià)人們的社會(huì)地位。要從社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活入手去分析當(dāng)時(shí)的社會(huì)意識(shí)或觀點(diǎn)等等。相對(duì)來(lái)說(shuō)是靜態(tài)的。但在這一條目里,理論性的要求就是系統(tǒng)的、深入的、動(dòng)態(tài)的,它除了要把歷史事件放在特定的歷史條件下考察之外,要著重分析事物本質(zhì)和它的歷史傾向。我們?cè)谏瞎?jié)中講過,歷史事物的發(fā)展是一個(gè)轉(zhuǎn)化過程,理論的意義在于揭示這種轉(zhuǎn)化的歷史傾向,從而深刻地認(rèn)識(shí)歷史發(fā)展的規(guī)律??傊瑥?qiáng)調(diào)理論性,就是要對(duì)歷史事物的認(rèn)識(shí)具有歷史的、唯物的、辯證的思維特點(diǎn)。當(dāng)然,我們不能要求考生去做大學(xué)問,做大文章,因此,在此條目之前冠之以“初步”的限制?!俺醪健钡暮x是:其一,基本的理論觀點(diǎn)和方法是正確的;其二,所涉及的知識(shí)內(nèi)容與理論分析是有內(nèi)在聯(lián)系的,有系統(tǒng)的;其三,其論述具有認(rèn)識(shí)意義。要防止把“初步”的含義理解為僅僅懂得理論條條的做法。對(duì)號(hào)入座的做法,也就是說(shuō),不能把的理論和方法僅僅當(dāng)做純知識(shí)來(lái)傳授,要化為精神和靈魂,這是進(jìn)行素質(zhì)教育的關(guān)鍵,也是考試能力要求的原則。這里順便說(shuō)一句,不能因?yàn)榇嬖诳荚?,我們的教育就一定是?yīng)試教育。考試是一種選拔人才的形式,和素質(zhì)教育并非一定矛盾。當(dāng)前我們之所以在能力要求上下很大工夫,其目的也是為了實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育和選拔考試的結(jié)合,使考試這種形式更好地為素質(zhì)教育服務(wù)。
第四類,文字表達(dá)。作為歷史學(xué)科的文字表達(dá)與其它文科科目文字表達(dá)的要求不一樣,它應(yīng)該具有自己的特點(diǎn)。首先,它要求語(yǔ)言準(zhǔn)確。這一點(diǎn)和其它科目的要求共性多一點(diǎn),不過,歷史學(xué)科要注重這其中的概念表述的準(zhǔn)確、史實(shí)表述的準(zhǔn)確和說(shuō)明論證表述的準(zhǔn)確。其次,要求邏輯嚴(yán)謹(jǐn)。這里,邏輯不是指行文作章的結(jié)構(gòu),而是指所述內(nèi)容的內(nèi)在關(guān)系。概括來(lái)說(shuō),它應(yīng)該是有序的而非羅列的;還應(yīng)該是完整的而非殘缺的;又應(yīng)該是主旨明確的而非含混的。第三,史論結(jié)合。這要求在表達(dá)上要有鮮明的觀點(diǎn)作為立論基礎(chǔ),又要適量的史實(shí)作為支持,史論之間的關(guān)系是一致的,不能自相矛盾。這里需要說(shuō)明,我們不會(huì)要求學(xué)生去做純理論的論述,而是希望一種在正確理論指導(dǎo)下的對(duì)史實(shí)的科學(xué)分析,要把觀點(diǎn)溶入這種分析當(dāng)中去,并非一定要出現(xiàn)什么完整的理論闡述或理論字眼?!笆氛摻Y(jié)合”做為比較典型的反映歷史學(xué)科文字表達(dá)的形式,在考試測(cè)量中占有一席之地,這并不為過,再說(shuō),這一要求在題目中會(huì)有程度和范圍的限制,只要理解了這一要求的基本含義,考生是能夠做到的。
以上對(duì)能力要求的四個(gè)類別范圍做了一個(gè)簡(jiǎn)要的說(shuō)明,需要指出的是,對(duì)能力要求進(jìn)行分類,其目的是基于教學(xué)者的理解和命題的操作,并不是表示在命題中以類區(qū)分試題的測(cè)試功能,比如“材料處理”就一定針對(duì)材料解析題。事實(shí)上,這四個(gè)類別構(gòu)成了能力要求的整體。在試卷中,一種題型或一道題目往往含蓋了兩個(gè)以上或全部類別的能力要求。從測(cè)量的要求上說(shuō),題目含蓋能力要求多,總比含蓋少有更好的測(cè)試效果。當(dāng)然,有時(shí)一張卷子需要有某些題目進(jìn)行非常單一的能力測(cè)試,但這絕不是整張?jiān)嚲淼囊?,我們最好不要把能力要求的類別條目和題型對(duì)號(hào)入座,這樣會(huì)事倍功半,而需要把能力要求融會(huì)貫通起來(lái)做為分析問題、解決問題的思想方法,這樣就會(huì)事半功倍。
注釋:
[1]《禮記·禮運(yùn)》。
[2]《史記·五帝本紀(jì)》。
[3]《禮記·學(xué)記》。
[4]《禮記·地官司徒》。
[5][6]《史記·孔子世家》。
[7][8][9]《現(xiàn)代教育的起源和發(fā)展》。
[10]皮錫瑞:《經(jīng)學(xué)歷史》。
[11]《文獻(xiàn)通考》卷40《學(xué)校一》。
[12]《三國(guó)志·魏書·明帝紀(jì)》。
[13]《冊(cè)府元龜》卷645《科目》。
[14]《文獻(xiàn)通考》卷29《選舉考二·舉士序》。
[15]《唐會(huì)要》卷76《三傳附三史》。
[16]《安徽教育半月刊》第66期。
[17](臺(tái)灣)《清華歷史教學(xué)》創(chuàng)刊號(hào)。
字庫(kù)未存字注釋:
隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)不斷的深入,人們對(duì)自身生活的環(huán)境要求也越來(lái)越高,交通、水電以及氣象等問題都成了現(xiàn)代化建設(shè)所要考慮的主要問題,我國(guó)現(xiàn)代化的建設(shè)的準(zhǔn)確性,與現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)有著非常大的關(guān)系,只有科學(xué)合理的對(duì)施工地區(qū)進(jìn)行測(cè)量,才能夠更加準(zhǔn)確的對(duì)其進(jìn)行有效的建設(shè)。在對(duì)工程進(jìn)行選定的初期,就要使用工程測(cè)量技術(shù)對(duì)當(dāng)?shù)剡M(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集,然后通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理有效的分析,從而確定工程施工的計(jì)劃,并且對(duì)初步估計(jì)的情況進(jìn)行有效的糾正;在工程施工的過程中,還要使用工程測(cè)量技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行合理的預(yù)測(cè)以及檢測(cè),從而確保工程質(zhì)量能夠達(dá)到國(guó)家要求的標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步防止一些工程事故以及危險(xiǎn)事故發(fā)生。這些還是共層測(cè)量技術(shù)最基本的作用,隨著時(shí)代的不斷發(fā)展,任何一種技術(shù)都離不開創(chuàng)新,工程測(cè)量技術(shù)也一樣,對(duì)工程測(cè)量技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展,不僅僅能夠有效的提高工程的準(zhǔn)確性,還能夠在各個(gè)方面確保工程的質(zhì)量。
2現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)特點(diǎn)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)在測(cè)量技術(shù)中的應(yīng)用,我國(guó)的測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛,而且技術(shù)方面也逐漸的成熟起來(lái)。在現(xiàn)代工程建設(shè)中測(cè)量技術(shù)得到了充分的利用,而且對(duì)工程建設(shè)的準(zhǔn)確程度也有非常大的影響?,F(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)有著以下幾個(gè)特點(diǎn)。
(1)自動(dòng)化以及多樣化。
隨著現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步,測(cè)量方法和測(cè)量技術(shù)也在不斷的豐富和完善,在現(xiàn)代化的工程測(cè)量技術(shù)作業(yè)中主要有自動(dòng)化以及方式多樣化等特點(diǎn)。
(2)創(chuàng)造性。
在現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)不斷的發(fā)展更新中,創(chuàng)造性也逐漸的成為了當(dāng)今工程測(cè)量技術(shù)主要的特點(diǎn)。
(3)廣泛性。
傳統(tǒng)的工程測(cè)量包含了建筑、土木以及橋梁的建設(shè),但是現(xiàn)代化的工程測(cè)量技術(shù)不僅僅包含傳統(tǒng)工程測(cè)量所包含的各方面的建設(shè),而且還包括人們生活的各個(gè)方面。具有非常強(qiáng)的廣泛性。
(4)科學(xué)性。
現(xiàn)代工程測(cè)量技術(shù)在對(duì)施工地區(qū)進(jìn)行測(cè)繪的時(shí)候,測(cè)量的效果已經(jīng)從傳統(tǒng)的平面測(cè)量轉(zhuǎn)換到三維的測(cè)量結(jié)果,具有非常明顯的科學(xué)性。
3現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用
3.1攝影測(cè)量技術(shù)應(yīng)用
攝影測(cè)量技術(shù)是把數(shù)字化攝影技術(shù)、數(shù)字化測(cè)量技術(shù)以及數(shù)字化信息處理技術(shù)等結(jié)合在一起的技術(shù),其主要的作用是為工程施工前期的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量,主要提供三維、非接觸性等高效測(cè)量方法。這種測(cè)量技術(shù)主要用在一些面積比較大的工程當(dāng)中,其中包括大比例尺地形測(cè)量、地籍測(cè)量等方面。遙感技術(shù)以及衛(wèi)星技術(shù)是攝影測(cè)量技術(shù)的主要技術(shù)核心,并且在此基礎(chǔ)上融合了光譜航空攝影測(cè)量技術(shù),能夠進(jìn)一步為人們對(duì)一個(gè)地區(qū)基礎(chǔ)的地理信息的收集和使用提供非常大的幫助。一方面因?yàn)檫b感技術(shù)有著其同步性、實(shí)效性、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢(shì),能夠在工程建設(shè)測(cè)量中得到非常大的應(yīng)用;另一方面遙感技術(shù)在工程測(cè)量方面的使用,為工程測(cè)量技術(shù)在測(cè)量圖和地籍圖的繪制方面提供了非常高的準(zhǔn)確度,對(duì)現(xiàn)代化工程測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用有著非常重大的意義。
3.2數(shù)字化測(cè)量技術(shù)應(yīng)用
對(duì)于大比例尺地形圖以及工程圖的繪制,是一直以來(lái)工程測(cè)量的主要任務(wù)。但是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的測(cè)量技術(shù)不能夠很好的滿足現(xiàn)代化城市建設(shè)的需要,所以在傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改造,數(shù)字化信息處理技術(shù)以及數(shù)字化圖形處理技術(shù)就在工程測(cè)量技術(shù)中得到了充分的使用,數(shù)字化信息處理技術(shù)和數(shù)字化圖形處理技術(shù)在工程測(cè)量技術(shù)中使用之后,使得工程測(cè)繪的工作效率以及工程測(cè)繪的工作質(zhì)量在很大程度上得到了提高。隨著這兩項(xiàng)技術(shù)的完美融合,逐漸的出現(xiàn)了電子經(jīng)緯儀、全站儀等等,這些儀器能夠很好的把野外的采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理充分的整合,從而自動(dòng)的生成一個(gè)非常好的三維測(cè)量圖。這樣就在很大程度上減少了工程測(cè)量的時(shí)間,提高了工程測(cè)量的效率。
3.3衛(wèi)星定位技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用
在工程測(cè)量的過程中,合理的使用衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)是非常必要的,其中表現(xiàn)在地形的測(cè)繪以及工程的測(cè)量等方面,把衛(wèi)星定位技術(shù)融入到工程測(cè)量技術(shù)中,進(jìn)一步使得我國(guó)工程測(cè)量技術(shù)走進(jìn)一步走向科學(xué)化,在我國(guó)很多工程測(cè)量中,都使用到了這兩個(gè)技術(shù)的結(jié)合。例如,長(zhǎng)江三峽工程建設(shè)、南水北調(diào)工程建設(shè)、青藏鐵路工程建設(shè)以及浙江省杭州灣大橋的建設(shè)等等,這些工程在建設(shè)的時(shí)候都充分使用了衛(wèi)星定位技術(shù),這一技術(shù)的使用,在很大程度上減少了建設(shè)好中工程事故的發(fā)生情況,極大的提高了我國(guó)工程技術(shù)的危險(xiǎn)地區(qū)作業(yè)的效率。
4結(jié)束語(yǔ)
在職業(yè)教育中,實(shí)踐性教學(xué)占到很大比例,測(cè)量實(shí)訓(xùn)是學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的鞏固和深化,更能夠培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和訓(xùn)練嚴(yán)格的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)的有效手段,因此在職業(yè)教育的教學(xué)中,進(jìn)行測(cè)量實(shí)訓(xùn)尤其重要。加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)是滿足職業(yè)教育市場(chǎng)化的必要手段,我國(guó)的職業(yè)教育發(fā)展時(shí)間短,長(zhǎng)期受到傳統(tǒng)教學(xué)方法、規(guī)章制度的影響,一味的教本宣科,在教學(xué)中注重理論知識(shí)的教學(xué),而忽視學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)去分析、解決問題,導(dǎo)致職教畢業(yè)的學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手、操作能力較弱,不能很好的勝任工作崗位。這便導(dǎo)致學(xué)生在畢業(yè)后缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,因此我們作為職教人要改變來(lái)的教育觀念、教學(xué)思路、辦學(xué)模式、教學(xué)目標(biāo)、管理體制、運(yùn)行體制以及教育的發(fā)展策略,由傳統(tǒng)職業(yè)教育向現(xiàn)代職業(yè)教育轉(zhuǎn)變。教育的目的是為了社會(huì)的需要,培養(yǎng)的學(xué)生能否適應(yīng)社會(huì)、滿足市場(chǎng)的需求是衡量職業(yè)教育是否成功的標(biāo)準(zhǔn)。社會(huì)的發(fā)展要求我們職業(yè)教育工作者必須在實(shí)訓(xùn)上下足工夫,充分認(rèn)識(shí)到實(shí)訓(xùn)工作在職業(yè)教育中的不可或缺。
二、實(shí)訓(xùn)需要滿足的條件
為了使實(shí)訓(xùn)能夠達(dá)到良好的效果,必須要滿足的條件主要由三個(gè)方面:
1.要求擔(dān)任實(shí)訓(xùn)的知道教師不但要有豐富的理論知識(shí),而且要有實(shí)際的工程測(cè)量施工經(jīng)驗(yàn),要達(dá)到“雙師型”的標(biāo)準(zhǔn)要求。
2.要有充足的實(shí)訓(xùn)儀器設(shè)備,常用的測(cè)量設(shè)備主要有全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、GPS等。保證在實(shí)訓(xùn)過程中使用的測(cè)量?jī)x器設(shè)備和實(shí)際工程中使用的儀器設(shè)備相同,不能使用一些已經(jīng)落后淘汰的設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練,測(cè)量實(shí)訓(xùn)設(shè)備還要不斷地進(jìn)行更新。
3.要有一個(gè)專門的實(shí)習(xí)基地,對(duì)實(shí)習(xí)基地的要求,要保證學(xué)生在人身安全的情況下進(jìn)行實(shí)訓(xùn),要保證能夠進(jìn)行各種測(cè)量,如水準(zhǔn)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、地形圖測(cè)量等。
三、測(cè)量實(shí)訓(xùn)職業(yè)教育
為了保證測(cè)量實(shí)訓(xùn)能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的進(jìn)行,必須做好管理工作,要按計(jì)劃做好實(shí)訓(xùn)儀器的準(zhǔn)備工作,保證儀器的正常發(fā)放,保障學(xué)生的正常測(cè)量。工程測(cè)量?jī)x器屬于精密儀器,經(jīng)常在室外使用,經(jīng)常受到各種場(chǎng)地、各種環(huán)境、氣候條件的影響和限制,客觀上增加維護(hù)難度。因此,在實(shí)訓(xùn)中加強(qiáng)儀器工具的管理工作特別重要,要從以下幾個(gè)方面來(lái)做好管理工作:
1、要建立健全嚴(yán)格的規(guī)章制度如“實(shí)驗(yàn)設(shè)備使用規(guī)定”、“實(shí)驗(yàn)守則”等
2、為了保護(hù)儀器設(shè)備必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛護(hù)儀器設(shè)備的教育工作
3、加強(qiáng)維護(hù)維修工作提高儀器設(shè)備的利用率
4、對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備管理人員要進(jìn)行思想教育與業(yè)務(wù)培訓(xùn)
四、測(cè)量實(shí)訓(xùn)的意義
通過測(cè)量實(shí)訓(xùn),可以取得一定的效果:
1、實(shí)訓(xùn)課----激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
學(xué)習(xí)最重要的就是要有強(qiáng)烈的求知欲望,夠形成持久穩(wěn)定的學(xué)習(xí)興趣,是學(xué)好每門課程的重要環(huán)節(jié)。
2、實(shí)訓(xùn)課---啟迪學(xué)生智慧
在實(shí)訓(xùn)課教學(xué)中運(yùn)用假想法,能有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,啟迪學(xué)生的智慧。
3、實(shí)訓(xùn)課---磨練學(xué)生意志
實(shí)訓(xùn)課在進(jìn)行時(shí)必須以實(shí)事求是為基本準(zhǔn)則,但是由于受到各種主觀和客觀因素的影響,導(dǎo)致有些實(shí)訓(xùn)課不能很好的達(dá)到預(yù)期的效果,這就需要學(xué)生更加注意教師對(duì)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的演示,充分考慮實(shí)訓(xùn)程序及注意事項(xiàng),需要一次又一次的重復(fù),在重復(fù)的過程中可以磨練學(xué)生的意志。
4、實(shí)訓(xùn)課---陶冶學(xué)生情操